KR101402875B1 - Lift pin, heater for lift pin and manufacturing device for FPD having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 베이킹(Baking) 공정이나 CVD(Chemical Vapor Deposition, 화학기상성장법) CVD 공정 등 고온을 요하는 공정을 실시할 때 전기에너지를 열로 변환하거나 열매체를 이용하는 방식, 또는 가열된 스테이지에서 발생되는 열을 전하는 방식에 의하여 리프트 핀을 가열할 수 있고, 이에 따라 기판을 가열, 수 백도까지 상승시키는 과정에서 스테이지 온도분포를 보다 균일하게 유지할 수 있는 리프트 핀, 리프트 핀용 가열장치 및 이를 갖춘 평판표시소자 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method of converting electric energy into heat or using a heating medium when a high temperature process such as a baking process or a CVD (Chemical Vapor Deposition) CVD process is performed, A lift pin for heating the lift pin by a method of transferring heat and thereby maintaining the stage temperature distribution more uniformly in a process of heating the substrate up to several hundreds, a heating device for a lift pin, and a flat panel display device Manufacturing apparatus.
가열장치, 리프트 핀, 발열체, 스테이지, 열매체, 열 전도체, 온도 측정, 유로, 평판표시소자, CVD 공정 Heating device, lift pin, heating element, stage, heating medium, thermal conductor, temperature measurement, flow path, flat panel display element, CVD process
Description
도 1은 일반적인 공정챔버가 도시된 구성도이다.1 is a schematic diagram showing a general process chamber.
도 2는 종래기술의 문제점이 도시된 스테이지의 온도 분포도이다.2 is a temperature distribution diagram of the stage in which the problem of the prior art is shown.
도 3은 본 발명의 제1실시예가 도시된 구성도로서, 평판표시소자를 제조하는 공정챔버를 나타낸다.FIG. 3 is a structural view showing a first embodiment of the present invention, showing a process chamber for manufacturing a flat panel display device.
도 4는 도 3에 도시된 리프트 핀의 구성을 나타내는 확대도이다.4 is an enlarged view showing a configuration of the lift pin shown in Fig.
도 5는 본 발명의 제2실시예로서, 그 주요부가 도시된 구성도이다.Fig. 5 is a configuration diagram showing a main part of the second embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제3실시예로서, 그 주요부가 도시된 구성도이다.Fig. 6 is a configuration diagram showing a main part of the third embodiment of the present invention.
도 7은 도 6에 도시된 열 전달수단의 구성을 나타내는 사시도이다.7 is a perspective view showing a configuration of the heat transfer means shown in Fig.
도 8은 본 발명에 의하여 개선된 스테이지의 온도 분포도이다.8 is a temperature distribution diagram of the stage improved by the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
50 : 챔버 64 : 하부전극 조립품(스테이지)50: chamber 64: lower electrode assembly (stage)
70 : 가열수단(스테이지 가열수단) 80 : 리프트 핀70: heating means (stage heating means) 80: lift pin
82A, 82B, 82C : 상부 핀 84 : 하부 핀82A, 82B, 82C: upper pin 84: lower pin
90 : 리프트 핀 구동장치 110, 21O : 리프트 핀 가열수단90: lift
112 : 발열체 114 : 전원 공급장치112: heating element 114: power supply device
120 : 온도 측정수단 130 : 컨트롤유닛120: Temperature measuring means 130: Control unit
310 : 열 전달수단 L1 : 상부 핀의 길이310: Heat transfer means L1: Length of upper pin
L2 : 하부 핀의 길이L2: length of bottom pin
본 발명은 반도체 제조장치ㆍ평판표시소자 제조장치 등에서 고온을 요구하는 공정을 할 때 스테이지의 온도분포가 이 스테이지에 기판을 로딩/언로딩 시키는 리프트 핀으로 인하여 불균일하게 되는 것을 최소화할 수 있도록 한 리프트 핀, 리프트 핀용 가열장치 및 이를 갖춘 평판표시소자 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a lift for minimizing unevenness due to a lift pin for loading / unloading a substrate on a stage at a high temperature in a semiconductor manufacturing apparatus, a flat panel display device manufacturing apparatus, A pin, a heating pin for a lift pin, and a flat panel display device manufacturing apparatus having the same.
일반적으로 반도체나 평판표시소자(Flat Panel Display) 등을 제조하는 장치는 기판(반도체 웨이퍼, 글라스 등)이 놓이는 스테이지가 구비되고, 이 스테이지에는 그 위에 기판을 로딩/언로딩 하기 위한 리프트 핀이 설치된다.Generally, an apparatus for manufacturing a semiconductor or a flat panel display device includes a stage on which a substrate (semiconductor wafer, glass, or the like) is placed, and a lift pin for loading / unloading the substrate thereon do.
이와 같은 스테이지와 리프트 핀은 반도체나 평판표시소자 제조장치 등에 모두 유사한 방식으로 적용되는 것으로서, 이하에서는 이 스테이지와 리프트 핀 그리고 이와 관련 있는 사항에 대하여 이것이 평판표시소자 제조장치에 적용된 것을 중 심으로 하여 살펴보기로 한다.Such a stage and a lift pin are applied to a semiconductor or a flat panel display device manufacturing apparatus in a similar manner. Hereinafter, the stage, the lift pin, and the related matters are mainly applied to a flat panel display device manufacturing apparatus Let's take a look.
최근에 널리 보급되어 사용되고 있는 평판표시소자에는 액정표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기발광소자(Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다.2. Description of the Related Art Flat panel display devices widely used in recent years include a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), and an organic light emitting diode (OLED).
이러한 평판표시소자를 제조하기 위한 평판표시소자 제조장치로는 주로 진공처리 방식의 것이 사용되는데, 일반적으로 로드 록 챔버(Load Lock Chamber), 공정챔버(Process Chamber), 반송챔버(Transfer Chamber)로 구성된다.A flat display device manufacturing apparatus for manufacturing such a flat panel display device is mainly a vacuum processing type. Generally, the device is composed of a load lock chamber, a process chamber, and a transfer chamber do.
위의 로드 록 챔버, 공정챔버, 반송챔버 중 로드 록 챔버는 외부로부터 미처리된 기판을 받아 보관하거나 처리된 기판을 외부로 내보내는 역할을 한다. 공정챔버는 위의 로드 록 챔버로부터 반입된 기판을 진공분위기 하에서 플라즈마 등을 이용, 표면처리를 실시하는 등 기판을 처리한다. 반송챔버는 기판을 위의 공정챔버로 반입하거나, 이와 반대로 반출함에 있어 경유지의 역할을 하는 바, 이를 위하여 공정챔버와 로드 록 챔버의 사이에 설치된다. 한편 반송챔버는 내부에 반송로봇이 설치된다. 반송로봇은 미처리된 기판을 로드 록 챔버에서 공정챔버로 운반하거나, 반대로 처리된 기판을 공정챔버에서 로드 록 챔버로 운반하는 역할을 한다.The load-lock chamber among the load-lock chamber, the process chamber, and the transfer chamber receives the unprocessed substrate from the outside and discharges the processed substrate to the outside. The process chamber processes the substrate, such as plasma, by carrying out a surface treatment in a vacuum atmosphere on the substrate carried in from the above load lock chamber. The transfer chamber serves as a stopper for transferring the substrate into and out of the above process chamber, and is installed between the process chamber and the load lock chamber for this purpose. On the other hand, the transfer chamber is provided with a transfer robot inside. The transport robot serves to transport the unprocessed substrate from the load lock chamber to the process chamber, or vice versa, from the process chamber to the load lock chamber.
도 1은 위의 챔버들 중 공정챔버의 구성이 개략적으로 도시된 구성도이다.Fig. 1 is a schematic view showing a structure of a process chamber among the above chambers.
공정챔버는 도시된 바와 같이, 측벽에 기판을 내부로 반입/반출할 수 있도록 게이트슬릿(12)이 마련되어 게이트밸브(14)로 개폐되는 챔버(10)와, 이 챔버(10)의 내부 중에서 상부영역에 설치되고 기판을 처리할 때 요구되는 공정가스를 분사하는 샤워헤드가 구비된 상부전극 조립품(22)과, 이 상부전극 조립품(22)의 아래에 위치되도록 챔버(10)의 내부에 설치된 하부전극 조립품(24)과, 이 하부전극 조립품(24)을 가열시키는 가열수단(30)과, 하부전극 조립품(24)에 승강 가능하게 설치된 다수 개의 리프트 핀(35)과, 이 리프트 핀(35)을 동시에 승강시키는 리프트 핀 구동장치(40)로 구성된다.The process chamber includes a
여기에서 하부전극 조립품(24)은 그 윗면에 기판이 놓이는 바, 이 때문에 하부전극 조립품(24)을 스테이지라고도 한다. 그리고 가열수단(30)은 기판의 처리 시 요구되는 열을 기판에 제공하는 등의 역할을 한다. 또한 리프트 핀 구동장치(40)는 각 리프트 핀(35)의 하단이 고정된 핀 플레이트(42), 이 핀 플레이트(42)를 승강시키는 볼 스크루(44) 및 모터(46)로 구성된다.Here, the
이와 같은 구성을 갖는 공정챔버는 베이킹(Baking)이나 CVD(화학기상성장법, Chemical Vapor Deposition) 공정 등을 실시할 수 있는 바, 이 공정을 위해서는 하부전극 조립품(24)(이하, '스테이지'라 한다)에 놓인 기판에 열을 가함으로써 기판의 온도를 수 백도까지 상승시키는 과정을 필수적으로 거쳐야만 한다. 물론 이러한 이유 때문에 위의 가열수단(30)이 구비된 것이기도 하다.The process chamber having such a structure can be baked, CVD (Chemical Vapor Deposition) process or the like. In this process, the lower electrode assembly 24 (hereinafter referred to as a "stage" The temperature of the substrate must be increased to several hundreds by applying heat to the substrate placed on the substrate. Of course, the above heating means 30 is also provided for this reason.
그런데 앞서 언급한 바와 같이, 스테이지는 가열수단(30)에 의하여 가열시킬 수가 있는 것에 대하여, 리프트 핀(35)은 이 리프트 핀(35)의 가열을 위한 어떤 수 단도 갖추어져 있지 않다. 이에 기판의 온도를 상승시키는 과정에서 스테이지는 고온인 데 반하여, 리프트 핀(35)은 상대적으로 저온이므로 스테이지(특히 기판이 놓이는 탑재면)의 온도분포가 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 불균일할 수밖에 없었고(적색과 녹색 계열로 색상이 확연히 구분됨. 참고로, 녹색 계열의 부분은 리프트 핀이 위치한 곳이다), 이에 따라 기판(리프트 핀과 대응하는 부분)에 얼룩이 생기는 등 그 품질의 저하가 초래되고는 하였다.However, as mentioned above, the stage can be heated by the heating means 30, but the
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 리프트 핀에서 열이 발산되도록 구성함으로써 베이킹이나 CVD 등의 공정 시 스테이지의 온도분포를 균일하게 유지시킬 수 있는 리프트 핀 및 이를 갖춘 평판표시소자 제조장치를 제공하는 데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a lift pin capable of uniformly maintaining a temperature distribution of a stage during baking, An object of the present invention is to provide a flat panel display device manufacturing apparatus.
본 발명의 다른 목적은 리프트 핀에 열을 직접적으로 가할 수 있도록 구성함으로써 베이킹이나 CVD 등의 공정 시 스테이지의 온도분포를 균일하게 유지시킬 수 있는 리프트 핀용 가열장치 및 이를 갖춘 평판표시소자 제조장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a heating device for a lift pin and a flat panel display device manufacturing device having the same, which can uniformly maintain the temperature distribution of the stage in a process such as baking or CVD by directly applying heat to the lift pin I have to.
본 발명의 또 다른 목적은 가열된 스테이지의 열을 리프트 핀에 전할 수 있도록 구성함으로써 베이킹이나 CVD 등의 공정 시 스테이지의 온도분포를 균일하게 유지시킬 수 있는 리프트 핀용 가열장치 및 이를 갖춘 평판표시소자 제조장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a heating device for a lift pin capable of uniformly maintaining a temperature distribution of a stage in a process such as baking or CVD by structuring the heated stage to be transferred to a lift pin, Device.
기재한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 리프트 핀은 기판이 놓이는 스테이지에 승강 가능하게 설치되어 이 스테이지에 놓이는 기판을 들어 올리거나 내려놓는 리프트 핀 본체와, 상기 리프트 핀 본체에 내장되고, 외부로부터 전원을 공급받아 열을 내는 발열체를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a lift pin assembly including a lift pin body mounted on a stage on which a substrate is placed and lifting or lowering a substrate placed on the stage, And a heating element which receives heat from the outside and receives heat.
여기에서 상기 리프트 핀 본체는 상부 핀과 하부 핀으로 분할된 구조로 구성될 수 있고, 이 경우에 상기 발열체는 위의 상부 핀에 내장될 수 있다.Here, the lift pin body may be divided into an upper pin and a lower pin. In this case, the heating element may be embedded in the upper pin.
이 같은 리프트 핀을 갖춘 평판표시소자 제조장치는 챔버와, 상기 챔버의 내부에 구비되고 기판이 놓이는 스테이지와, 상기 스테이지를 가열시키는 스테이지 가열수단과, 상기 스테이지에 승강 가능하게 설치되어 이 스테이지에 놓이는 기판을 들어 올리거나 내려놓는 것으로서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 리프트 핀과, 상기 리프트 핀을 승강시키는 리프트 핀 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.A flat panel display device manufacturing apparatus having such a lift pin includes a chamber, a stage provided inside the chamber and on which the substrate is placed, a stage heating means for heating the stage, a stage heating means for raising and lowering the stage, And a lift pin driving device for moving the lift pin up and down.
위에서 기재한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 리프트 핀용 가열장치는 기판이 놓이는 스테이지에 승강 가능하게 설치되어 이 스테이지에 놓이는 기판을 들어 올리거나 내려놓는 리프트 핀과, 상기 리프트 핀에 열을 가하 는 리프트 핀 가열수단과, 상기 리프트 핀의 온도를 측정하는 온도 측정수단과, 상기 온도 측정수단으로부터 입력된 측정온도가 설정온도 미만인 때 위의 리프트 핀 가열수단을 작동시키는 컨트롤유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the technical object as described above, a heating apparatus for a lift pin according to the present invention includes a lift pin which is vertically installed on a stage on which a substrate is placed and lifting or lowering a substrate placed on the stage; And a control unit for operating the lift pin heating means above when the measured temperature inputted from the temperature measuring means is lower than a set temperature .
여기에서 상기 리프트 핀 가열수단은 위의 리프트 핀에 내장되고, 전원을 공급받은 때 열을 내는 발열체와, 상기의 발열체로 전원을 공급하는 전원 공급장치로 구성될 수 있다.Here, the lift pin heating means may include a heating element that is built in the lift pin and that generates heat when the power is supplied, and a power supply device that supplies power to the heating fin.
또는 상기 리프트 핀 가열수단은 상기 리프트 핀을 열매체로 가열할 수 있도록 열매체를 공급하는 열매체 공급장치로 구성될 수도 있는 바, 이 경우에 상기 리프트 핀은 위의 열매체 공급장치로부터 열매체를 공급받은 때 공급받은 열매체가 내부를 경유한 뒤 배출되는 구조의 유로를 갖도록 구성될 수 있다.Alternatively, the lift pin heating means may be configured as a heating medium supplying device for supplying the heating medium to the heating medium so as to heat the lift pin with the heating medium. In this case, when the heating medium is supplied from the heating medium supplying device, And the flow path of the structure in which the received heat medium is discharged after passing through the inside can be configured.
한편 상기 컨트롤유닛은 측정온도가 설정온도 이상인 때 상기 리프트 핀 가열수단의 작동을 중지시키도록 구성될 수 있다. 또는 상기 온도 측정수단은 상기 스테이지의 온도를 함께 측정하도록 구성될 수 있고, 상기 컨트롤유닛은 상기 리프트 핀의 온도가 상기 온도 측정수단으로부터 입력된 스테이지의 온도와 동일하게 되도록 상기 리프트 핀 가열수단을 작동시킬 수 있다.On the other hand, the control unit may be configured to stop the operation of the lift pin heating means when the measured temperature is equal to or higher than the set temperature. Alternatively, the temperature measuring means may be configured to measure the temperature of the stage together, and the control unit operates the lift pin heating means such that the temperature of the lift pin becomes equal to the temperature of the stage input from the temperature measuring means .
다른 한편 상기 리프트 핀은 상부 핀과 하부 핀으로 분할된 구조로 구성될 수 있고, 상기 리프트 핀 가열수단은 상기 상부 핀에 열을 가하도록 구성될 수 있으며, 상기 온도 측정수단은 상기 상부 핀의 온도를 측정하도록 구비될 수 있다.The lift pin may be configured to be divided into an upper pin and a lower pin and the lift pin heating means may be configured to apply heat to the upper pin, As shown in FIG.
설명한 바와 같은 직접 가열식의 리프트 핀용 가열장치를 갖춘 평판표시소자 제조장치는 챔버와, 상기 챔버의 내부에 구비되고 기판이 놓이는 스테이지와, 상기 스테이지를 가열시키는 스테이지 가열수단과, 상기 스테이지에 승강 가능하게 설치되어 이 스테이지에 놓이는 기판을 들어 올리거나 내려놓는 리프트 핀에 열을 가하는 것으로서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 리프트 핀용 가열장치와, 상기 리프트 핀을 승강시키는 리프트 핀 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.A flat panel display device manufacturing apparatus equipped with a heating device for a lift pin of a direct heating type as described above includes a chamber, a stage provided inside the chamber and on which the substrate is placed, stage heating means for heating the stage, And a lift pin driving device for lifting the lift pin and heating the lift pin for heating the lift pin, the lift pin having a configuration as described above, .
한편으로, 기재한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 리프트 핀용 가열장치는 기판이 놓이는 스테이지와, 상기 스테이지를 가열시키는 스테이지 가열수단과, 상기 스테이지에 승강 가능하게 설치되어 이 스테이지에 놓이는 기판을 들어 올리거나 내려놓는 리프트 핀과, 상기 스테이지 가열수단에 의하여 가열된 스테이지에서 발생되는 열을 위의 리프트 핀에 전달하는 열 전달수단을 포함하는 것을 특징으로 할 수도 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a heating apparatus for a lift pin, including a stage on which a substrate is placed, a stage heating means for heating the stage, a substrate placed on the stage so as to be able to move up and down, And a heat transfer means for transferring the heat generated in the stage heated by the stage heating means to the lift pins on the stage.
여기에서 상기 열 전달수단은 위의 리프트 핀이 하강된 때 한쪽이 이처럼 하강된 리프트 핀과 접촉되도록 상기 스테이지에 부분 매설된 열 전도체로 구성될 수 있다.Wherein the heat transfer means may comprise a thermal conductor partially embedded in the stage such that one of the lift pins is brought into contact with the lowered lift pin when the upper lift pin is lowered.
설명한 바와 같은 열 전달방식의 리프트 핀용 가열장치를 갖춘 평판표시소자 제조장치는 챔버와, 상기 챔버의 내부에 구비된 스테이지를 가열시키는 스테이지 가열수단에 의하여 발생되는 열을 위의 스테이지에 승강 가능하게 설치되어 이 스테이지에 놓이는 기판을 들어 올리거나 내려놓는 리프트 핀에 전달하는 것으로서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 리프트 핀용 가열장치와, 상기 리프트 핀을 승강시키는 리프트 핀 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.A flat panel display device manufacturing apparatus having a heat transfer type heating device for a lift pin as described above is provided with a chamber and a stage heating device for heating a stage provided in the chamber, And a lift pin driving device for lifting the lift pin and transferring the substrate to a lift pin for lifting or lowering the substrate placed on the stage.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 참고로, 본 발명의 실시예는 평판표시소자를 제조하는 장치 중 하나인 공정챔버에 적용된 것을 중심으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. For reference, an embodiment of the present invention will be described focusing on the application to a process chamber which is one of devices for manufacturing a flat panel display device.
본 발명의 제1실시예가 도 3, 4에 도시되어 있다. 여기서 도 3은 평판표시소자를 제조하는 공정챔버를 나타내고, 도 4는 이 공정챔버에 구비된 리프트 핀을 나타낸다.A first embodiment of the present invention is shown in Figs. 3 shows a process chamber for manufacturing a flat panel display device, and Fig. 4 shows a lift pin provided in the process chamber.
도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 평판표시소자를 제조하는 공정챔버는 기판의 처리를 위한 공간을 제공하는 챔버(50), 이 챔버(50) 내부의 상부영역과 하부영역에 마주하도록 각각 설치된 상부전극 조립품(62) 및 하부전극 조립품(64), 이 상부전극 조립품(62)과 하부전극 조립품(64) 중에서 하부전극 조립품(64)을 가열하는 가열수단(70), 위의 하부전극 조립품(64)에 수직으로 승강 가능하도록 설치된 다수의 리프트 핀(80), 이 다수 개의 리프트 핀(80)을 동시에 승강시키는 리프트 핀 구동장치(90), 위의 리프트 핀(80)을 가열하는 리프트 핀용 가열장치로 구성된다.As shown in FIGS. 3 and 4, the process chamber for manufacturing the flat panel display device includes a
챔버(50)는 기판을 내부로 반입하거나, 이와 반대로 반입된 기판을 반출하기 위한 게이트슬릿(52)이 측벽 한쪽에 마련된다. 그리고 이 게이트슬릿(52)은 여기에 여닫힘 가능하도록 설치된 게이트밸브(54)에 의하여 개폐된다.The
상부전극 조립품(62)과 하부전극 조립품(64) 중 상부전극 조립품(62)은 기판을 처리할 때 필요한 공정가스를 분사하는 샤워헤드가 구비된다.The
다음으로, 하부전극 조립품(64)은 그 상면에 반입된 기판이 놓이는 탑재대의 역할을 갖는 것으로서, 이 때문에 이 하부전극 조립품(64)을 스테이지라고도 한다. 이러한 하부전극 조립품(64)(이하, '스테이지'라 한다)은 각 리프트 핀(80)의 승강작동을 위한 핀 홀(65A)들이 상하로 관통된 형태로 형성된다.Next, the
가열수단(70)은 베이킹이나 CVD 공정 시 스테이지를 고온으로 가열, 이 스테이지에 놓이는 기판의 온도를 상승시키는 역할을 하는 것으로서, 설명의 편의를 위하여, 이하에서는 '스테이지 가열수단'이라 칭하기로 한다.The heating means 70 serves to heat the stage at a high temperature during the baking or CVD process and raise the temperature of the substrate placed on the stage. For convenience of explanation, the heating means 70 will be referred to as "stage heating means" hereinafter.
설명한 바와 같은 스테이지 가열수단으로 적용 가능한 대표적인 것으로는 전류에 의한 발열작용을 이용하여 가열하는 전열선 등이 있겠다.As a typical example of the stage heating means as described above, there will be an electric heating line which heats by utilizing a heating action by an electric current.
각 리프트 핀(80)은 승강작동에 따라 스테이지의 상면에 놓이는 기판을 스테이지로부터 들어 올리거나 스테이지에 내려놓는 것으로서, 상부 핀(82A)과 하부 핀(84)으로 구성된다. 즉 상하로 분할된 구조를 갖도록 구성된 것이다. 이때 상부 핀(82A)은 그 길이(L1)가 하부 핀(84)의 길이(L2)에 비하여 상대적으로 더 짧도록 형성된다.Each
이러한 구조는 리프트 핀용 가열장치에 의하여 리프트 핀(80)을 가열함에 있어서, 열을 더 필요로 하는 부분을 집중적으로 가열할 수 있도록 하는 바, 상부 핀(82A)의 가열에 소요되는 시간을 단축시켜 준다. 참고로, 상부 핀(82A)의 경우, 도면에 도시된 바는 없으나, 열손실이 적도록 단열재 등이 피복될 수도 있다.This structure allows intensive heating of the portion requiring more heat in heating the lift pins 80 by the heating device for the lift pins, thereby shortening the time required for heating the
한편 하부 핀(84)은 상부 핀(82A)의 하측에 상단이 연접하도록 위치된다. 그리고 리프트 핀 구동장치(90)로부터 구동력을 제공받아 승강된다. 이에 따르면, 상부 핀(82A)은 하부 핀(84)이 상승되면 이 상승되는 하부 핀(84)에 밀리면서 상승되고, 반대로 하부 핀(84)이 하강되면 하부 핀(84)에 의하여 떠받쳐져 있던 상태에서 자중으로 자연히 낙하된다.On the other hand, the
리프트 핀 구동장치(90)는 각 하부 핀(84)의 하단이 고정된 핀 플레이트(92)와, 이 핀 플레이트(92)를 볼 스크루 구동방식에 의하여 승강시키는 플레이트 구동수단으로 구성된다.The lift
여기에서 핀 플레이트(92)는 챔버(50)의 외부에 위치되는 바, 하부 핀(84)은 챔버(50)를 관통하여 위의 핀 플레이트(92)와 결합된다. 그리고 플레이트 구동수단은 핀 플레이트(92)에 결합된 일직선상의 볼 스크루(94)와, 이 볼 스크루(94)를 정/역회전시키는 모터(96)로 구성된다.Herein, the
리프트 핀용 가열장치는 리프트 핀 가열수단(110), 온도 측정수단(120), 컨트롤유닛(130) 등으로 이루어진다.The heating device for the lift pins includes a lift pin heating means 110, a temperature measuring means 120, a
먼저, 리프트 핀 가열수단(110)은 각 상부 핀(82A)에 열을 직접 가하는 것으로서, 전원을 공급받으면 이 에너지를 고온의 열로 변환하여 발산하는 발열체(112)와, 이 발열체(112)에 전기에너지를 공급하는 전원 공급장치(114)로 구성된다.First, the lift pin heating means 110 applies heat directly to each
여기에서 발열체(112)는 상부 핀(82A)에 각각 내장되는 바, 각 상부 핀(82A)은 이처럼 발열체(112)가 내장될 수 있도록 그 내부에 수용홈부(y)가 형성된다. 참고로, 발열체(112)의 용이한 설치를 위하여, 상부 핀(82A)은 하단에 위의 수용홈부(y)가 길이방향을 따라 일정한 깊이로 형성된 핀 본체(A)와, 수용홈부(y)의 입구가 덮이도록 핀 본체(A)에 결합된 캡(B)으로 구성된다.The
다음으로, 온도 측정수단(120)은 각 상부 핀(82A)의 온도를 측정하는 역할을 하는 바, 상부 핀(82A)에 이 상부 핀(82A)의 승강운동을 방해함이 없도록 설치되어 온도를 측정하는 센서이다. 이러한 온도 측정수단(120)은 스테이지의 온도를 함께 측정하도록 구성될 수도 있다.The temperature measuring means 120 measures the temperature of each of the
그 다음, 컨트롤유닛(130)은 위와 같은 온도 측정수단(120)과 전기적으로 연결되어 측정온도를 입력받는 바, 온도 측정수단(120)로부터 입력되는 측정온도에 따라 리프트 핀 가열수단(110)의 작동을 제어한다.The
이에 대하여 구체적으로 살펴보면, 컨트롤유닛(130)은 입력된 측정온도가 설정온도 미만인 경우, 전원 공급장치(114)를 작동시킨다. 반면에 입력된 측정온도가 설정온도 이상인 경우, 전원 공급장치(114)의 작동을 중지시킨다.In detail, the
한편 온도 측정수단(120)이 상부 핀(82A) 및 스테이지의 온도를 함께 측정하도록 구성된 경우, 컨트롤유닛(130)은 상부 핀(82A)과 스테이지의 온도와 동일하게 유지되도록 전원 공급장치(114)의 작동을 제어할 수도 있다.On the other hand, when the temperature measuring means 120 is configured to measure the temperature of the
설명한 바와 같은 구성을 갖는 리프트 핀용 가열장치는 베이킹이나 CVD 공정 등과 같이 고온을 필요로 하는 공정을 실시할 때 상부 핀(82A)을 가열, 스테이지의 온도분포가 불균일해짐을 방지할 수 있게 한다.The heating device for a lift pin having the above-described configuration makes it possible to heat the
이 같은 리프트 핀용 가열장치는 스테이지 가열수단과 연동되도록 구성될 수도 있고, 별도의 조작이 있어야만 작동되도록 구성될 수도 있는 바, 작동이 개시되면, 온도 측정수단(120)은 각 상부 핀(82A)의 온도를 측정하여 이 측정온도를 컨트롤유닛(130)으로 출력하고, 컨트롤유닛(130)은 입력된 측정온도와 설정온도를 비교한다.The heating device for the lift pins may be configured to be interlocked with the stage heating means or may be configured to be operated only by a separate operation. When the operation is started, the temperature measuring means 120 detects the temperature of the respective
여기에서 측정온도가 설정온도 미만인 경우, 컨트롤유닛(130)은 해당 제어신호를 출력, 전원 공급장치(114)가 작동되도록 한다. 이때 발열체(112)는 전원 공급장치(114)로부터 전원을 공급받아서 열을 낸다. 따라서 상부 핀(82A)은 가열된다.Here, when the measured temperature is lower than the set temperature, the
한편 상부 핀(82A)은 가열이 진행됨에 따라 그 온도가 상승된다. 물론 이 상태에서도 온도 측정수단(120)은 상부 핀(82A)의 온도를 계속하여 측정하고, 컨트롤유닛(130)은 입력되는 측정온도와 설정온도를 비교한다. 이러한 과정에서 측정온도가 설정온도 이상이 된다면, 컨트롤유닛(130)은 즉시 전원 공급장치(114)의 작동을 중지시킨다.On the other hand, the temperature of the
상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1실시예와 유사한 구성을 갖는 본 발명의 제2실시예를 설명하면 다음과 같다. 이때 본 발명의 제2실시예는 제1실시예와 비교하였을 때, 상이한 부분을 중심으로 하여 설명하고, 도면 또한 해당 부분을 도시하기로 한다.A second embodiment of the present invention having a configuration similar to that of the first embodiment of the present invention will be described as follows. Herein, the second embodiment of the present invention will be described with respect to different parts as compared with the first embodiment, and the corresponding parts are also shown in the drawings.
본 발명의 제2실시예가 도 5에 도시되어 있는 바, 도 5는 이 제2실시예의 주요부가 도시된 구성도이다.The second embodiment of the present invention is shown in Fig. 5, and Fig. 5 is a configuration diagram showing the main parts of this second embodiment.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예는 본 발명의 제1실시예와 비교하여 볼 때 기타 구성은 동일한 것에 대하여, 열매체를 이용하여 상부 핀(82B)을 가열하도록 리프트 핀 가열수단(210)이 구성된 점과 상부 핀(82B)이 열매체를 공급받아 가열이 이루어지도록 구성된 점만이 상이하다.5, the second embodiment of the present invention is similar to the first embodiment of the present invention except that the
여기에서 상부 핀(82B)은 리프트 핀 가열수단(210)으로부터 열매체가 공급된 때 이 공급된 열매체가 그 내부를 경유한 뒤 배출되는 구조의 유로(W)를 갖도록 구성된다. 즉 한쪽, 바람직하게는 하단 부분에 열매체가 공급되는 입구(i) 및 배출되는 출구(o)가 각각 형성되고, 내부에는 위의 입구(i)로 공급된 열매체가 내부를 경유한 뒤 출구(o)로 배출되도록 설명한 유로(W)가 형성된 것이다.The
한편 리프트 핀 가열수단(210)은 상부 핀(82B)의 입구(i)로 열매체를 공급하고 출구(o)로부터 배출되는 열매체는 회수하여 재공급하는 방식으로 열매체를 순환 시키는 열매체 공급장치이다. 이 같은 열매체 공급장치는 펌프(212), 이 펌프(212)의 흡입구와 상부 핀(82B)의 출구(o)를 연결하는 열매체 회수라인(214), 펌프(P)의 토출구와 입구(i)를 연결하는 열매체 공급라인(216) 및 이 열매체 공급라인(216)의 소정 위치에 설치된 히터(218)로 구성된다.On the other hand, the lift pin heating means 210 is a heating medium feeding device for feeding a heating medium to the inlet i of the
본 발명의 제3실시예가 도 6에 도시되어 있는 바, 도 6은 이 제3실시예의 주요부가 도시된 구성도이다.A third embodiment of the present invention is shown in Fig. 6, and Fig. 6 is a configuration diagram showing a main part of this third embodiment.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예는 본 발명의 제1실시예와 비교하여 볼 때 기타 구성 및 그 작용은 모두 동일한 것에 대하여, 제1실시예의 리프트 핀 가열수단(110) 대신에 열 전달수단(310)이 적용된 점과 이 열 전달수단(310)에 의하여 제1실시예의 온도 측정수단(120) 및 컨트롤유닛(130)에 상당하는 구성을 갖추지 않는다는 점만이 상이하다.6, the third embodiment of the present invention is similar to the first embodiment of the present invention except that the lift pin heating means 110 of the first embodiment, Except that the heat transfer means 310 is applied and the heat transfer means 310 does not have a configuration corresponding to the temperature measurement means 120 and the
위의 열 전달수단(310)에 대하여 살펴보면, 이는 스테이지 가열수단에 의하여 가열된 스테이지에서 발생되는 열을 상부 핀(82C)에 전함으로써 상부 핀(82C)을 가열하는 것으로서, 상부 핀(82C)이 하강된 때 한쪽이 이처럼 상부 핀(82C)과 접촉되도록 스테이지에 부분적으로 매설된 열 전도체로 구성된다.Referring to the above heat transfer means 310, the
도 7은 상기의 열 전도체의 구성이 도시된 사시도이다.7 is a perspective view showing a configuration of the thermal conductor.
열 전도체는 2개 1조로 이루어지고, 상부 핀(82C)을 사이에 두고 서로 마주하도록 위치되는 바, 도 7에 도시된 바와 같이, 그 각각은 하강된 상부 핀(82C)과 접촉되는 한쪽이 상부 핀(82C)과 접촉된 때 이 상부 핀(82C)을 감싸는 구조를 갖도록 구성된다.As shown in FIG. 7, each of the thermal conductors is disposed so as to be in contact with the lowered
한편 제3실시예의 열 전도체와 상부 핀(82C) 간의 접촉구조에 있어서, 이 구조가 상부 핀(82C)의 승강운동을 방해함이 없도록 핀 홀(65C)과 상부 핀(82C)은 상단 부분의 둘레가 상측으로 갈수록 점차적으로 확장되는 형태로 형성되고, 열 전도체는 상부 핀(82C)의 확장된 부분과 접촉되도록 위치된다.On the other hand, in the contact structure between the thermal conductor and the
다른 한편 설명되지 않은 도 8은 본 발명에 의하여 개선된 스테이지의 온도 분포도로서, 이에 따르면 스테이지의 온도분포가 개선(전체적으로 적색 계열의 색상의 띄고 있는 바, 부분별 색상의 차이가 적다)되어 균일하게 되었음을 확인할 수 있다.8 is a temperature distribution diagram of the stage improved by the present invention. According to this, the temperature distribution of the stage is improved (the color of the red color is entirely displayed, and the difference of the color of each part is small) .
이상 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 본 명세서에 개시된 실시예와 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않는 바, 본 발명의 기술사상 범위 이내에서 당업자(본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자)에 의하여 다양한 변형이 이루어질 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, Various modifications can be made.
살펴본 바에 따르면, 본 발명은 베이킹이나 CVD 공정 등 고온을 필요로 하는 공정을 실시할 때 전기에너지를 열로 변환하거나 열매체를 이용하는 방식, 또는 가열된 스테이지에서 발생되는 열을 전하는 방식에 의하여 리프트 핀을 가열할 수 있고, 나아가 기판을 가열, 수 백도까지 상승시키는 과정에서 스테이지의 온도분포를 보다 균일하게 유지할 수 있으며, 이에 따라 처리된 기판에 얼룩이 생기 등 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다는 이점이 있다.According to the present invention, when a process requiring a high temperature such as baking or CVD is performed, the lift pin is heated by a method of converting electric energy into heat or using a heating medium, or a method of transferring heat generated in a heated stage In addition, the temperature distribution of the stage can be more uniformly maintained in the process of heating the substrate up to several hundreds of degrees, thereby preventing degradation in quality such as unevenness on the processed substrate.
또한 본 발명은 리프트 핀이 상부 핀과 하부 핀으로 구성되고, 이 상부 핀과 하부 핀 중에서 상부 핀을 가열하도록 구성되기 때문에 리프트 핀의 가열에 소요되는 시간을 대폭 단축시킬 수 있다는 이점도 있다.Further, since the lift pin is constituted by the upper and lower pins and the upper pin is heated from among the upper and lower pins, the time required for heating the lift pin can be remarkably shortened.
게다가 상부 핀의 경우, 그 길이가 하부 핀에 비하여 짧도록 형성되기 때문에 가열시간의 단축을 극대화할 수도 있다.Further, in the case of the upper fin, its length is formed to be shorter than that of the lower fin, so that shortening of the heating time can be maximized.
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